DE3529001A1

DE3529001A1 - Method for installing a spiral of steel wire in a tubular hollow space, e.g. a sheath

Info

Publication number: DE3529001A1
Application number: DE19853529001
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1985-08-13
Filing date: 1985-08-13
Publication date: 1987-02-26
Also published as: DE3529001C2

Abstract

In the production of a tensible tension member, e.g. a bridle chord for a bridle chord bridge, a spiral (3) of steel wire is used as a spacer between the individual elements of the tension member and a tubular covering (2) which surrounds the tension member. To install the spiral (3), it is firstly produced with closely adjacent turns (3a) and an outside diameter (D) which is slightly smaller than the inside diameter (d) of the tubular covering (1). The spiral is then introduced into the covering (1) and plastically deformed by applying a longitudinal tensile force (P) until the diameter of the spiral has been enlarged. As a result of this enlargement of the diameter of the spiral, it rests firmly against the wall of the covering (1) as soon as the longitudinal tensile force is removed. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbau einer Wendel aus Stahldraht in einen rohrförmigen Hohlraum, wie z. B. einen Spannkanal gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs; sie bezieht sich vor allem auf die Herstellung von spannbaren Zuggliedern, wie z. B. Schrägkabeln für eine Schrägkabelbrücke.The invention relates to a method for installing a Steel wire coil in a tubular cavity, such as e.g. B. a tensioning channel according to the preamble of the patent saying; it mainly relates to the production of tensionable tension members, such as. B. inclined cables for one Cable-stayed bridge.

Bei der Herstellung von beispielsweise Schrägkabeln für eine Schrägkabelbrücke wird zunächst ein meist aus Kunst stoff, z. B. PE, bestehendes Hüllrohr ausgelegt, das den Spann kanal darstellt. Sodann werden die das Zugglied bildenden Einzelelemente, wie Stahlstäbe, -drähte oder -litzen in das Hüllrohr eingeführt. Schließlich werden an den Enden des Zugglieds Verankerungsvorrichtungen angebracht, mittels deren es gegenüber einem Bauwerk verankert werden kann und an denen die Einzelelemente einzeln oder gemeinsam gespannt werden können. Nach dem Spannen wird der verbliebene Hohlraum inner halb des Hüllrohrs mit einem erhärtenden Material, z. B. Zementleim, ausgepreßt, um die Einzelelemente des Zugglieds vor Korrosion zu schützen.In the manufacture of inclined cables, for example for a cable-stayed bridge, one is mostly made of art fabric, e.g. B. PE, existing cladding tube designed the span represents channel. Then those forming the tension member Individual elements such as steel bars, wires or strands in the Cladding tube introduced. Finally, at the ends of the Tension member anchoring devices attached, by means of their it can be anchored to a building and to which the individual elements are clamped individually or together can. After tensioning, the remaining cavity becomes internal half of the cladding tube with a hardening material, e.g. B. Cement glue, pressed out to the individual elements of the tension member protect against corrosion.

Bei der Herstellung des Zugglieds muß darauf geachtet werden, daß zumindest die an der Außenseite des Bündels lie genden Einzelelemente einen ausreichenden Abstand zur Innen fläche des Hüllrohrs aufweisen, um eine ausreichende Über deckung durch das Korrosionsschutzmaterial einzuhalten. Um diesen Abstand sicherzustellen, ist bekannt, in das Hüllrohr eine Wendel aus Stahldraht einzuführen, die möglichst dicht an der Innenfläche des Hüllrohrs anliegen muß.Care must be taken when manufacturing the tension member be that at least the lie on the outside of the bundle a sufficient distance from the inside have surface of the cladding tube to a sufficient over compliance with the corrosion protection material. Around Ensuring this distance is known in the cladding tube introduce a coil of steel wire that is as tight as possible must lie against the inner surface of the cladding tube.

Um beim nachträglichen Einschieben der Einzelelemente, die mit hoher Geschwindigkeit und unter Aufwendung großer Kräfte eingeschossen werden, zu verhindern, daß diese Wendel sich verschiebt oder zusammenschiebt und so innerhalb des Hüllrohrs unkontrollierbare Bereiche entstehen, in denen der Korrosionsschutz nicht gewährleistet werden kann, ist es notwendig, daß die Wendel möglichst fest an der Wandung des Hüllrohrs anliegt.In order to insert the individual elements afterwards, the at high speed and with great effort Forces are injected to prevent this coil shifts or collapses and so within the Cladding tube uncontrollable areas arise in which corrosion protection cannot be guaranteed it is necessary that the helix be as tight as possible to the wall of the cladding tube.

Um die Wendel innerhalb des Hüllrohrs zu fixieren, ist schon versucht worden, die Wendel mit einem Außendurch messer herzustellen, der größer ist als der Innendurchmes ser des Hüllrohrs und sie vor bzw. während des Einschiebens elastisch zu verformen. So kann durch elastisches Tordieren der Wendel deren Durchmesser verringert werden, um sie in das Hüllrohr einzuführen. Nach Wegnahme der Torsionskraft federt die Wendel an die Wandung des Hüllrohrs zurück. Die ses Verfahren hat den Nachteil, daß eine besondere Vorrich tung erforderlich ist, mit der die Wendel verdrillt, in die sem Zustand gehalten und zugleich in das Hüllrohr eingeführt werden kann. Hierdurch sind nur begrenzte Längen möglich.To fix the spiral inside the cladding tube, has already been tried, the helix with an outside through produce a knife that is larger than the inside diameter water of the cladding tube and before or during insertion deform elastically. This can be done by elastic twisting the helix whose diameter can be reduced to them in insert the cladding tube. After removing the torsional force springs the coil back against the wall of the cladding tube. The This method has the disadvantage that a special Vorrich tion is required with which the helix is twisted into the maintained state and inserted into the cladding tube at the same time can be. As a result, only limited lengths are possible.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Wendel durch Aufbringen einer Längskraft elastisch zu dehnen; auch hierdurch wird ihr Außendurchmesser verringert, so daß sie in das Rohr eingeführt werden kann. Auch bei diesem Verfahren ist es nicht einfach, die Wendel in gedehntem Zustand in das Hüll rohr einzuführen. Außerdem ist diese Methode empfindlich ge gen Toleranzen, da auch große Dehnungen nur geringe Durch messerveränderungen bringen.Another option is the helix stretch elastically by applying a longitudinal force; also this reduces their outer diameter so that they are in the pipe can be inserted. Even with this procedure it is not easy to stretch the coil into the casing insert tube. This method is also sensitive tolerances, since even large strains only have small diameters bring knife changes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ein fache Möglichkeit zu schaffen, um eine Wendel aus Stahldraht in einen Spannkanal einführen und sie darin fixieren zu kön nen.The invention has for its object a easy way to create a coil of steel wire insert into a tensioning channel and be able to fix it in it nen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merk male des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs gelöst.According to the invention, this object is achieved by the Merk male of the characterizing part of the claim solved.

Der Vorteil der Erfindung ist zunächst darin zu sehen, daß die Wendel mit einem zum Innendurchmesser des Spannkanals geringfügig kleineren Außendurchmesser hergestellt und somit auf einfache Weise in den Spannkanal eingeführt werden kann. Durch Aufbringen einer gezielten Längskraft wird die im Spann kanal befindliche Wendel überdehnt, sozusagen gereckt. Durch diesen Reckvorgang, der eine plastische Verformung darstellt, vergrößert sich der Biegeradius und damit der Durchmesser der in die Länge gezogenen Windungen der Wendel. Trotz dieser plastischen Verformung verbleibt aber im Material der Wendel ein elastischer Verformungsanteil, der nach Wegnahme der Längs kraft ein Rückfedern und damit ein festes Anliegen der Wendel an der Innenwand des Spannkanals bewirkt. Günstig wirken sich hierfür Drähte aus hochfestem Material aus.The advantage of the invention is first of all to be seen in that the helix with one to the inner diameter of the tensioning channel manufactured slightly smaller outer diameter and thus can be easily inserted into the tensioning channel. By applying a targeted longitudinal force, it is in the tension channel located overstretched, stretched, so to speak. By this stretching process, which is a plastic deformation, the bending radius increases and thus the diameter of the elongated turns of the helix. Despite this plastic deformation remains in the material of the helix an elastic deformation component, which after removal of the longitudinal force a spring back and thus a tight fit of the coil effected on the inner wall of the tensioning channel. Have a favorable effect for this, wires made of high-strength material.

Hinsichtlich seiner Durchführbarkeit hat dieses Ver fahren den Vorteil, daß die Wendel in platzsparender Form an geliefert und ohne besondere Maßnahmen bzw. Vorrichtungen eingebaut werden kann. Die Anpreßkraft, mit der die einzelnen Windungen der Wendel an der Innenwand des Spannkanals anlie gen und die Ganghöhe können durch die Größe des Außendurch messers der Wendel und der Längsverformung beeinflußt werden, so daß auch Toleranzen aufgenommen werden können.With regard to its feasibility, this Ver drive the advantage that the helix in a space-saving form delivered and without special measures or devices can be installed. The contact pressure with which the individual Apply the turns of the helix to the inner wall of the tensioning channel and the pitch can be determined by the size of the outside knife of the helix and the longitudinal deformation are influenced, so that tolerances can also be accommodated.

Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß bei eventuellem Auftreten eines Axialdrucks auf die Wendel sich deren Durchmesser noch mehr vergrößert, so daß die Wendel ihren Sitz innerhalb des Spannkanals noch verbessert. Dies ist vor allem für den Fall von Bedeutung, daß beim Einschießen der Einzelelemente ein unbeabsichtigter Axialdruck auf die Wendel ausgeübt werden sollte. Dieser Axialdruck wirkt im Sinne der elastischen Rückstellkraft.A major advantage is that at possible occurrence of an axial pressure on the helix itself whose diameter is enlarged even further, so that the helix their fit within the tensioning channel was further improved. This is especially important in the event that when shooting of the individual elements an unintentional axial pressure on the Wendel should be exercised. This axial pressure acts in the Meaning of the elastic restoring force.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below using a Drawing illustrated embodiment explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch ein Hüllrohr mit einer Wendel mit noch eng beieinanderliegenden Windungen, Fig. 1 shows a partial longitudinal section through a cladding tube with a helix with more closely spaced turns,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 is a cross section along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt durch den Spannkanal mit der Wendel in ge recktem Zustand, Fig. 3 a of Fig. 1 corresponding longitudinal section through the clamping channel with the spiral in ge recktem state,

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein mit einer Wendel ausgestattetes Zugglied und die Fig. 4 shows a cross section through a tension member equipped with a helix and

Fig. 5 und 6 Darstellungen für die Ausbildung von Stößen des Hüllrohrs. FIGS. 5 and 6 are illustrations of the formation of bumps of the cladding tube.

In Fig. 1 ist an einem Ausschnitt aus einem Längs schnitt eines Spannkanals dargestellt, wie eine Stahldraht wendel nach der Erfindung eingebaut wird. Der Spannkanal 1 wird durch ein Hüllrohr 2 gebildet, das z. B. aus Polyäthylen besteht. In das Hüllrohr 2 ist eine Wendel 3 eingeführt, deren Windungen 3 a eng aneinanderliegen. Die Wendel 3 besteht aus einem hochwertigen Stahldraht, der in dieser Form über einen zentralen Kern gewickelt wird, um die Wendel zu er zeugen.In Fig. 1 is shown on a section of a longitudinal section of a tensioning channel, how a steel wire coil is installed according to the invention. The tensioning channel 1 is formed by a cladding tube 2 , the z. B. consists of polyethylene. In the cladding tube 2 , a coil 3 is inserted, the turns 3 a of which lie closely together. The coil 3 consists of a high quality steel wire, which is wound in this form over a central core to testify the coil.

Für die Herstellung der Wendel wird zweckmäßigerweise Stahldraht mit kreisförmigem Querschnitt verwendet, dessen Durchmesser der im Endzustand für die Einzelelemente des Zug glieds erforderlichen Überdeckung durch Korrosionsschutz material, z. B. Zementmörtel, entspricht. Es ist aber auch denkbar, die Wendel aus Flachdraht herzustellen, dessen Dicke dem erforderlichen Überdeckungsmaß entspricht. Um bei einem großen Überdeckungsmaß die Wendel nicht zu schwer und die zum Recken der Wendel erforderlichen Längskräfte nicht zu groß werden zu lassen, ist es auch möglich, für die Herstel lung der Wendel einen entsprechend dünneren Draht zu verwen den, der mit einer Beschichtung z. B. aus einem PE-Rohr ver sehen ist, das vor oder nach dem Biegen des Drahtes zur Wen del auf diesen aufgeschoben wird. Das Gleiche kann auch mit einer Epoxidharz-Beschichtung erreicht werden, die zusätzlich einen Korrosionsschutz für die Wendel darstellt.For the manufacture of the helix is expedient Steel wire with circular cross section is used, the Diameter in the final state for the individual elements of the train necessary coverage by corrosion protection material, e.g. B. cement mortar. It is also conceivable to produce the coil from flat wire, its thickness corresponds to the required coverage. To at one large overlap the spiral not too heavy and the the longitudinal forces required to stretch the helix do not increase It is also possible for the manufacturers to grow up a correspondingly thinner wire the one with a coating z. B. ver from a PE pipe see that before or after bending the wire to the Wen del is pushed onto this. The same can be done with an epoxy resin coating can be achieved in addition provides corrosion protection for the coil.

Der Außendurchmesser d der Wendel 3 ist etwas geringer als der Innendurchmesser D des Hüllrohrs 2, so daß die Wendel 3 leicht in das Hüllrohr eingeführt werden kann; sie läßt sich so in platzsparender Form anliefern, lagern und einbauen.The outer diameter d of the helix 3 is slightly smaller than the inner diameter D of the cladding tube 2 , so that the helix 3 can be easily inserted into the cladding tube; it can be delivered, stored and installed in a space-saving manner.

Nach dem Einbau der Wendel 3 in das Hüllrohr 2 wird unter Festhaltung ihres einen Endes 4 auf deren gegenüberliegen des Ende eine axiale Zugkraft P ausgeübt. Unter der Wirkung dieser Zugkraft P wird die Wendel 3 gedehnt, wobei die einzelnen Windungen 3 a bis zu einer Ganghöhe s auseinander gezogen werden (Fig. 3). Um diese Dehnung möglichst gleich mäßig zu gestalten, können entsprechende Zugkräfte auch an beiden Enden der Wendel angreifen. Bei längeren Hüllrohren ist es zweckmäßig, die Wendel zunächst bis zur Mitte einzu führen und dann beidseitig zu dehnen.After installation of the helix 3 in the cladding tube 2 , an axial pulling force P is exerted while holding its one end 4 on its opposite end. Under the action of this pulling force P, the coil 3 is stretched, with the individual turns are pulled apart a 3 to a pitch s (Fig. 3). In order to make this stretch as even as possible, appropriate tensile forces can also act on both ends of the helix. In the case of longer cladding tubes, it is advisable to first insert the helix up to the middle and then stretch it on both sides.

Die Dehnung der Wendel 3 durch die axiale Längskraft P erfolgt über das lediglich elastische Auseinanderziehen der einzelnen Windungen 3 a hinaus bis in den Bereich einer plastischen Verformung der Wendel hinein, in dem sich in einem Reckvorgang die Durchmesser der einzelnen Windungen 3 a der Wendel vergrößern. Das Ausmaß der Reckung hängt vor allem von der Festigkeit des Drahtmaterials ab. Infolge der dem Stahldraht auch bei einer plastischen Verformung noch inne wohnenden elastischen Rückstellkraft zieht sich die Wendel nach Wegnahme der Längskraft P wieder etwas zusammen und legt sich infolge des durch den Reckvorgang vergrößerten Durchmes sers von innen her fest gegen die Innenwandung des Hüllrohrs 2 an. Dadurch erhält die Wendel einen sehr festen Sitz im Hüllrohr, der sich dann, wenn beim Einschieben der einzelnen Spannelemente eine örtlich auf eine Windung wirkende Axial kraft auftreten sollte, noch verstärkt, da diese Axialkraft im gleichen Sinn wie die elastische Rückstellkraft der Wendel selbst wirkt.The stretching of the helix 3 by the axial longitudinal force P takes place beyond the merely elastic pulling apart of the individual turns 3 a into the area of plastic deformation of the helix, in which the diameter of the individual turns 3 a of the helix increase in a stretching process. The extent of stretching depends primarily on the strength of the wire material. As a result of the resilient restoring force still residing in the steel wire even with a plastic deformation, the helix contracts somewhat again after the longitudinal force P has been removed and, due to the diameter increased by the stretching process, lies firmly against the inner wall of the cladding tube 2 from the inside. This gives the helix a very tight fit in the cladding tube, which should increase when an axial force acting locally on a turn should occur when inserting the individual clamping elements, since this axial force acts in the same sense as the elastic restoring force of the helix itself.

In ein so vorbereitetes Hüllrohr hinein können dann zur Bildung eines Zugglieds die Einzelelemente eingeführt werden. Ein solches Zugglied 6 ist in Fig. 4 im Querschnitt dargestellt. Die Einzelelemente 7, z. B. Litzen, liegen in radialsymmetrischer Ordnung innerhalb des Hüllrohrs 2, wobei das Überdeckungsmaß der äußersten Einzelelemente durch das die verbliebenen Hohlräume ausfüllende erhärtende Material 8 durch die Dicke der Wendel 3 bestimmt ist. The individual elements can then be inserted into a cladding tube prepared in this way to form a tension member. Such a tension member 6 is shown in cross section in FIG. 4. The individual elements 7 , z. B. strands are in a radially symmetrical order within the cladding tube 2 , the overlap dimension of the outermost individual elements being determined by the hardening material 8 filling the remaining cavities by the thickness of the helix 3 .

Wenn größere Rohrlängen erforderlich sind, oder wenn die Rohre in Abschnitten vorgefertigt auf der Baustelle an geliefert werden, ist es möglich, zwei oder mehr Hüllrohre mit bereits eingebauten Wendeln zu stoßen. Möglichkeiten für solche Stöße sind in den Fig. 5 und 6 im Längsschnitt darge stellt. Dabei zeigt Fig. 5 einen einfachen stumpfen Stoß, wie er durch Verschweißen der Enden der beiden Rohre 2 und 2′ hergestellt werden kann. Dabei entstehen eine äußere Schweißraupe 9 und eine innere Schweißraupe 10, die zugleich als zusätzliche Sicherung gegen eine Axialverschiebung der letzten Windungen der beiden Wendeln 3 bzw. 3′ dient.If longer pipe lengths are required, or if the pipes are delivered prefabricated in sections to the construction site, it is possible to butt two or more cladding pipes with coils already installed. Options for such bumps are shown in Figs. 5 and 6 in longitudinal section Darge. Here, FIG. 5 shows a simple butt joint, as it can be produced by welding the ends of the two tubes 2 and 2 '. This creates an outer weld bead 9 and an inner weld bead 10 , which also serves as an additional safeguard against axial displacement of the last turns of the two coils 3 and 3 '.

Ein Stoß zweier Rohre 2 und 2′ ist auch in der Weise möglich, daß vor dem Verschweißen der Rohrenden ein Innen ring 11 aus dem Rohrmaterial eingelegt wird, der bei dem Rohrschweißvorgang zugleich mitverschweißt wird (Fig. 6). Der Innenring 11 gewährleistet im Bereich der Schweißnaht eine größere Festigkeit und dient ebenfalls als zusätzliche Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Verschieben der Wendeln 3 und 3′.A joint of two pipes 2 and 2 'is also possible in such a way that an inner ring 11 is inserted from the pipe material before welding the pipe ends, which is also welded during the pipe welding process ( Fig. 6). The inner ring 11 ensures greater strength in the area of the weld seam and also serves as additional security against unintentional displacement of the coils 3 and 3 '.

Claims

Method of installing a steel wire coil in a tubular cavity, such as. B. a tensioning channel, in the manufacture of a tensionable tension member, for example an inclined cable for an inclined cable bridge, characterized in that the helix ( 3 ) is made with closely adjacent turns ( 3 a) and an outer diameter (D) which is slightly smaller is as the inner diameter (d) of the clamping channel ( 1 ) that the coil is then inserted into the clamping channel ( 1 ) and plastically deformed by applying a longitudinal tensile force (P) to an increase in the coil diameter and this enlargement on the wall of the Clamping channel fixed.